(57)【要約】  左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、該光偏向部を制御し、前記光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させ、前記左フレーム画像の前記映像光を前記左眼へ入射させ、前記右フレーム画像の前記映像光を前記右眼へ入射させることを特徴とする表示装置。
2012008152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、
該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、
該光偏向部を制御し、該光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、
前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、
前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記画像表示部は、前記映像光を第１偏光として出射する第１表示部と、前記映像光を前記第１偏光とは異なる第２偏光として出射する第２表示部と、を含み、
前記光偏向部は、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１偏光を回折する第１領域と、前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第２偏光を回折する第２領域と、を含み、
前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折し、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、
前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２表示部は、前記第１偏光の偏光方向を回転させ、前記第２偏光を生成する偏光回転部を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記偏光回転部は、前記第１偏光から前記第２偏光を生成する複数の偏光回転要素を含み、
該偏光回転要素は、水平方向に離散的に整列されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記偏光回転要素間の間隔は一定であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体的に知覚される映像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像を表示するための様々な表示装置が普及している。例えば、プラズマ発光を利用して映像を表示するプラズマディスプレイパネルや、エレクトロルミネセンスにより映像を表示する有機ＥＬ表示装置や、液晶の透過率を変動させバックライト光源からの透過光量を調整し、映像を表示する液晶表示パネルが、表示装置として例示される。これらの表示装置を用いて、視聴者に映像を立体的に知覚させるための技術開発も進んでいる。【０００３】
視聴者に映像を立体的に知覚させるための様々な原理が提案されている。提案された表示技術のうち１つとして、視差バリア方式が例示される（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
図１１は、従来の視差バリア方式による立体映像の表示原理の概略図である。図１１を用いて、従来の視差バリア方式による立体映像の表示原理が説明される。【０００５】
図１１には、表示装置９００が概略的に示されている。表示装置９００は、映像を表示する画像表示部９１０と、画像表示部９１０に向けて光を照射するバックライト光源９２０と、視聴者と画像表示部９１０との間に配設される視差バリア部９３０と、を備える。【０００６】
従来の視差バリア方式によれば、画像表示部９１０は、左眼で観察されるように作成された左眼映像と右眼で観察されるように作成された右眼映像とを同時に表示する。図１１において、「Ｒ」の符号が付された画像表示部９１０の領域は、右眼映像を表示する画素を表す。また、「Ｌ」の符号が付された画像表示部９１０の領域は、左眼映像を表示する画素を表す。【０００７】
視差バリア部９３０は、左眼映像の光と右眼映像の光とを分離する。この結果、左眼映像の光は、左眼のみに入射し、右眼映像の光は、右眼のみに入射する。視聴者は、左眼映像と右眼映像との間の視差を知覚し、表示装置９００が表示する映像を立体的に知覚することができる。【０００８】
図１１に関連して説明された視差バリア方式の表示技術によれば、視差バリア部９３０は、左眼映像の光と右眼映像の光とを分離するために可視光の透過を遮る部材（例えば、黒色の色素や金属）を含む。視差バリア部９３０は画像表示部９１０からの光の一部を遮るので、視聴者は低い輝度の映像を視認することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５２６４９６４号明細書
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、視差バリア方式で立体的に知覚される映像を高い輝度で表示することができる表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の一の局面に係る表示装置は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、該光偏向部を制御し、該光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させ、前記左フレーム画像の前記映像光を前記左眼へ入射させ、前記右フレーム画像の前記映像光を前記右眼へ入射させることを特徴とする。
【００１２】
上述の表示装置は、視差バリア方式で立体的に知覚される映像を高い輝度で表示することができる。
【００１３】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る表示装置の概略図である。
【図２】図１に示される表示装置の概略的なブロック図である。
【図３】図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。
【図４】図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。
【図５】図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。
【図６】図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。
【図７】図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。
【図８】図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。
【図９】図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。
【図１０】図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。
【図１１】従来の視差バリア方式による立体映像の表示原理の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、一実施形態に係る表示装置が図面を参照して説明される。尚、以下に説明される実施形態において、同様の構成要素に対して同様の符号が付されている。また、説明の明瞭化のため、必要に応じて、重複する説明は省略される。図面に示される構成、配置或いは形状並びに図面に関連する記載は、単に、表示装置の原理を容易に理解させることを目的とするものであり、表示装置の原理は、これらに何ら限定されるものではない。
【００１６】
（表示装置の構成）
図１は、表示装置１００の概略図である。図１を用いて、表示装置１００が説明される。
【００１７】
表示装置１００は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と右眼で観察されるように作成された右フレーム画像とを時間的に切り替えて表示する画像表示部１１０を備える。左フレーム画像は、右フレーム画像と視差の分だけ異なる内容を表す。視聴者は、左フレーム画像と右フレーム画像との間の視差を感知し、画像表示部１１０が表示する映像を立体的に知覚することができる。
【００１８】
上述の従来技術と異なり、左フレーム画像及び右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が画像表示部１１０の全面に亘って表示された後、他方のフレーム画像が画像表示部１１０の全面に亘って表示される。フレーム画像の表示の切替周波数は、例えば、９６Ｈｚ乃至１２０Ｈｚである。
【００１９】
表示装置１００は、画像表示部１１０に向けて光を照射するバックライト光源１２０を更に備える。画像表示部１１０は、液晶を用いて、バックライト光源１２０からの光の透過率を調整し、左フレーム画像及び右フレーム画像を表示する。本実施形態において、表示装置１００は、液晶を用いて映像を表示する。代替的に、表示装置は、プラズマディスプレイパネルや有機ＥＬ表示装置のように、自ら発光する素子を用いて映像を表示してもよい。自発光素子を有する表示装置の場合には、バックライト光源は省略されてもよい。
【００２０】
画像表示部１１０は、左フレーム画像及び右フレーム画像に対応する映像光を出射する出射部１１３を備える。出射部１１３は、第１画素領域１１１と第２画素領域１１２とを含む。第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２は、交互に水平方向に整列される。上述の如く、第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２は、協働して、フレーム画像全体の映像光をそれぞれ出射する。
【００２１】
図１には、視聴者の左眼及び右眼が示されている。以下の説明において、視聴者が存在する方向は、「前方」と称される。バックライト光源１２０が存在する方向は、「後方」と称される。これらの方向を表す用語は、説明の明瞭化のために用いられ、本実施形態の原理を何ら限定するものではない。
【００２２】
画像表示部１１０は、出射部１１３の前方に配設された偏光回転部１１４を更に備える。偏光回転部１１４は、第２画素領域１１２の前方にそれぞれ配設された複数の偏光回転素子１１５を含む。
【００２３】
本実施形態において、出射部１１３から出射された映像光はｐ偏光である。偏光回転素子１１５は、ｐ偏光の映像光の偏光方向を回転させ、ｓ偏光を生成する。本実施形態において、偏光回転素子１１５は、偏光回転要素として例示される。
【００２４】
偏光回転素子１１５及び対応する第２画素領域１１２は、水平方向に離散的に一定間隔で整列される。したがって、画像表示部１１０を透過した光（映像光）は、一定間隔で交互に整列したｐ偏光とｓ偏光とを含むこととなる。
【００２５】
本実施形態において、ｐ偏光は、第１偏光として例示される。また、ｓ偏光は、第２偏光として例示される。代替的に、偏光回転素子は、第１画素領域に対応して配設されてもよい。この場合、ｐ偏光は、第２偏光として例示され、ｓ偏光は、第１偏光として例示される。更に代替的に、出射部１１３から出射される映像光は、ｓ偏光であってもよい。この場合も、ｐ偏光は、第２偏光として例示され、ｓ偏光は、第１偏光として例示される。
【００２６】
本実施形態において、第１画素領域１１１は、第１表示部として例示される。また、第２画素領域１１２と偏光回転素子１１５とを含む領域は、第２表示部として例示される。代替的に、偏光回転素子が、第１画素領域に対応して配設されるならば、第１画素領域は、第２表示部として例示され、第２画素領域は、第１表示部として例示される。
【００２７】
表示装置１００は、画像表示部１１０からの映像光を偏向させる視差バリア部１３０と、視差バリア部１３０を制御する制御部１４０と、を更に備える。本実施形態において、視差バリア部１３０は、光偏向部として例示される。
【００２８】
視差バリア部１３０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２を含む。第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２は、交互に水平方向に配列される。第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の配設パターンは、上述の偏光回転素子１１５の配設パターンに対応する。
【００２９】
制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の偏向特性を電気的に制御する。本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２それぞれには、液晶素子が配設される。制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の液晶素子の屈折率を電気的に調整し、視差バリア部１３０から出射される映像光の偏向方向を調整する。代替的に、制御部は、他の手法に従って、映像光の偏向方向を調整してもよい。
【００３０】
第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２には、液晶材料を用いて形成されたブレーズホログラムが積層される。制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の屈折率を個別に調整することができる。ブレーズホログラムのブレーズ格子の回折特性は、制御部１４０の制御下で印加される印加電圧に応じて変動する。例えば、ブレーズホログラムに「Ｖ１」の大きさの電圧が印加されるならば、ブレーズホログラムはｐ偏光の映像光を回折する一方で、ｓ偏光の映像光を回折することなく透過させる。また、ブレーズホログラムに「Ｖ２」の大きさの電圧が印加されるならば、ブレーズホログラムはｓ偏光の映像光を回折する一方で、ｐ偏光の映像光を回折することなく透過させる。
【００３１】
本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２それぞれにブレーズホログラムが積層される。この結果、制御部１４０は、２つの異なる偏光（ｐ偏光，ｓ偏光）を有する入射光（映像光）の偏向方向を独立に制御することができる。上述の如く、画像表示部１１０は、偏光回転素子１１５を用いて、領域毎に映像光の偏光特性を変える。視差バリア部１３０が、制御部１４０の制御下で、上述の如く、映像光の偏光特性に応じて、映像光を回折又は透過させるならば、フレーム画像の全体の光は左眼又は右眼へ適切に入射される。したがって、視聴者は、高い輝度のフレーム画像を視認することができる。偏光特性に応じた制御は、更に後述される。
【００３２】
図２は、表示装置１００の概略的なブロック図である。図１及び図２を用いて、表示装置１００が更に説明される。
【００３３】
表示装置１００は、画像表示部１１０、制御部１４０及び視差バリア部１３０に加えて、映像信号が入力される入力部１５０を更に備える。入力部１５０は、映像信号を所定の形式に変換し、画像表示部１１０及び制御部１４０に出力する。画像表示部１１０及び制御部１４０は、入力部１５０による信号変換によって、映像信号の内容を読み取ることができる。
【００３４】
画像表示部１１０は、入力部１５０からの映像信号から、例えば、画素それぞれに対応する輝度や色相に関する情報を読み取る。この結果、画像表示部１１０の第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２は、映像信号に従う輝度及び色相で発光する。かくして、画像表示部１１０は、フレーム画像を表示することができる。
【００３５】
制御部１４０は、入力部１５０からの映像信号から、例えば、画像表示部１１０によって表示されているフレーム画像が、左フレーム画像であるか、右フレーム画像であるかを判定する。制御部１４０は、判定結果に応じて、視差バリア部１３０を制御する。
【００３６】
（表示装置の動作）
図３は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。図３を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の光路が説明される。
【００３７】
図３には、第２画素領域１１２を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＳが示されている。映像光ＲＢＳは、偏光回転素子１１５を通過する。この結果、映像光ＲＢＳは、ｓ偏光となる。
【００３８】
制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加する。この結果、第２偏向領域１３２は、ｓ偏光の映像光ＲＢＳを回折することなく透過させる。したがって、ｓ偏光の映像光ＲＢＳは、直線的に伝播し、右眼へ入射する。
【００３９】
図４は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光ＲＢＳの他の光路を表す概略図である。図３及び図４を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
【００４０】
第２画素領域１１２を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＳは、図３に関連して説明された如く、偏光回転素子１１５を通過し、ｓ偏光となる。その後、映像光ＲＢＳは、第２偏向領域１３２だけでなく、第１偏向領域１３１にも入射する。
【００４１】
制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加する。この結果、第１偏向領域１３１は、ｓ偏光の映像光ＲＢＳを右眼に向けて回折する。したがって、第１偏向領域１３１を通過するｓ偏光の映像光ＲＢＳも右眼に入射することとなる。
【００４２】
図５は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。図５を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
【００４３】
図５には、第１画素領域１１１を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＰが示されている。映像光ＲＢＰは、偏光回転素子１１５を通過することなく、第１偏向領域１３１に入射する。上述の如く、出射部１１３は、ｐ偏光の映像光を出射するので、第１画素領域１１１から第１偏向領域１３１に入射する映像光ＲＢＰは、ｐ偏光である。
【００４４】
上述の如く、制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加している。このとき、第１偏向領域１３１は、ｐ偏光の映像光ＲＢＰの透過を許容する。したがって、ｐ偏光の映像光ＲＢＰは、直線的に伝播し、右眼へ入射する。
【００４５】
図６は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光ＲＢＰの他の光路を表す概略図である。図５及び図６を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
【００４６】
第１画素領域１１１を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＰは、偏光回転素子１１５を通過することなく、第２偏向領域１３２に入射する。上述の如く、出射部１１３は、ｐ偏光の映像光を出射するので、第１画素領域１１１から第２偏向領域１３２に入射する映像光ＲＢＰも、ｐ偏光である。
【００４７】
上述の如く、制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加している。このとき、第２偏向領域１３２は、ｐ偏光の映像光ＲＢＰを右眼に向けて回折する。したがって、第２偏向領域１３２を通過するｐ偏光の映像光ＲＢＰも右眼に入射することとなる。
【００４８】
図７は、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。図７を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の光路が説明される。
【００４９】
図７には、第２画素領域１１２を通じて出射された左フレーム画像の映像光ＬＢＳが示されている。映像光ＬＢＳは、偏光回転素子１１５を通過する。この結果、映像光ＬＢＳは、ｓ偏光となる。
【００５０】
制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加する。この結果、第１偏向領域１３１は、ｓ偏光の映像光ＬＢＳを回折することなく透過させる。したがって、ｓ偏光の映像光ＬＢＳは、直線的に伝播し、左眼へ入射する。
【００５１】
図８は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光ＬＢＳの他の光路を表す概略図である。図７及び図８を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
【００５２】
第２画素領域１１２を通じて出射された左フレーム画像の映像光ＬＢＳは、図７に関連して説明された如く、偏光回転素子１１５を通過し、ｓ偏光となる。その後、映像光ＬＢＳは、第１偏向領域１３１だけでなく、第２偏向領域１３２にも入射する。
【００５３】
制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加する。この結果、第２偏向領域１３２は、ｓ偏光の映像光ＬＢＳを左眼に向けて回折する。したがって、第２偏向領域１３２を通過するｓ偏光の映像光ＬＢＳも左眼に入射することとなる。
【００５４】
図９は、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。図９を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
【００５５】
図９には、第１画素領域１１１を通じて出射された左フレーム画像の映像光ＬＢＰが示されている。映像光ＬＢＰは、偏光回転素子１１５を通過することなく、第２偏向領域１３２に入射する。上述の如く、出射部１１３は、ｐ偏光の映像光を出射するので、第１画素領域１１１から第２偏向領域１３２に入射する映像光ＬＢＰは、ｐ偏光である。
【００５６】
上述の如く、制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加している。このとき、第２偏向領域１３２は、ｐ偏光の映像光ＬＢＰの透過を許容する。したがって、ｐ偏光の映像光ＬＢＰは、直線的に伝播し、左眼へ入射する。
【００５７】
図１０は、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光ＬＢＰの他の光路を表す概略図である。図９及び図１０を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
【００５８】
上述の如く、制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加している。このとき、第１偏向領域１３１は、ｐ偏光の映像光ＬＢＰを左眼に向けて回折する。したがって、第１偏向領域１３１を通過するｐ偏光の映像光ＬＢＰも左眼に入射することとなる。本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２のうち一方は、第１領域として例示される。また、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２のうち他方は、第２領域として例示される。
【００５９】
本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に積層されたホログラムは、入射光の偏光に応じて異なる回折特性を有する。この結果、制御部１４０の制御下で、左フレーム画像の映像光は左眼へ全体的に入射し、右フレーム画像の映像光は右眼へ入射することとなる。
【００６０】
本実施形態において、画像表示部１１０は、全ての画素領域（第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２）を用いて、フレーム画像を表示する。左フレーム画像が表示されている間、左フレーム画像の映像光全体は、左眼へ入射する。また、右フレーム画像が表示されている間、右フレーム画像の映像光全体は、右眼へ入射する。したがって、視聴者は、高い輝度の映像を視認することができる。
【００６１】
制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２がｐ偏光及びｓ偏光をともに回折することなく透過させるように、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に電圧を印加してもよい。この結果、表示装置１００は、２次元映像を適切に表示することができる。
【００６２】
図１に示される如く、画像表示部１１０及び視差バリア部１３０は、好ましくは、視聴者の眼の焦点深度内に配設される。この結果、視聴者は、違和感をほとんど感ずることなく、高い輝度の映像を視認することができる。
【００６３】
本実施形態の原理は、広帯域の波長の光によって表現される映像の表示にも好適に適用される。例えば、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に積層されるブレーズホログラムが、映像の表示に用いられる波長それぞれに対応する格子を有するならば、画像表示部１１０が表示する映像の光は、全体的に、左眼又は右眼へ方向付けられる。例えば、映像が、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３原色で表現されても、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に積層されるブレーズホログラムは、これらの色相それぞれに対応する格子を有するので、赤色の光成分、緑色の光成分、青色の光成分はそれぞれ、左眼又は右眼へ適切に入射することとなる。
【００６４】
ブレーズホログラムに変えて、体積ホログラムが用いられてもよい。表示装置は、体積ホログラムが有する回折効率の波長依存性を利用して、色純度が高い映像を表示することができる。
【００６５】
上述の如く、表示装置１００は、制御部１４０が視差バリア部１３０に印加する電圧に応じて、２次元映像も好適に表示することができる。このとき、視差バリア部１３０は、映像光の偏光特性に拘わらず、映像光を透過させるので、表示装置１００は、従来の視差バリア方式の表示装置と比べて、２倍の解像度を達成することができる。
【００６６】
表示装置は、追加的な偏光回転部及び追加的な偏向領域を備えてもよい。図３及び図４に関連して説明されたように、右フレーム画像が表示されている間、第２画素領域１１２から出射された映像光ＲＢＳは、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に入射する。追加的な偏光回転部が、第１偏向領域によって回折された映像光ＲＢＳの偏光特性を偏光し、追加的な偏向領域が調整された偏光特性の映像光を選択的に回折してもよい。追加的な偏光回転部及び追加的な偏向領域によって、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２を通過した映像光の光軸が略一致するならば、視聴者は高い解像度の映像を享受することができる。
【００６７】
上述された実施形態は、以下の構成を主に備える。以下の構成を備える表示装置は、高い輝度の立体映像を表示することができる。
【００６８】
上述の実施形態の一の局面に係る表示装置は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、該光偏向部を制御し、該光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させ、前記左フレーム画像の前記映像光を前記左眼へ入射させ、前記右フレーム画像の前記映像光を前記右眼へ入射させることを特徴とする。
【００６９】
上記構成によれば、表示装置の画像形成部は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する。したがって、視聴者は、立体的に映像を知覚することができる。
【００７０】
表示装置の制御部は、画像表示部からの映像光を偏向させる光偏向部を制御し、光偏向部から出射される映像光の偏向方向を調整する。画像表示部は、領域毎に映像光の偏光特性を変える。光偏向部は、制御部の制御下で、偏光特性に応じて、映像光を偏向させる。この結果、左フレーム画像の映像光は、左眼へ入射し、右フレーム画像の映像光は、右眼へ入射する。画像表示部に表示されたフレーム画像の映像光は、全体的に左眼又は右眼へ適切に案内されるので、視聴者は、高い輝度の画像を享受することができる。
【００７１】
上記構成において、前記画像表示部は、前記映像光を第１偏光として出射する第１表示部と、前記映像光を前記第１偏光とは異なる第２偏光として出射する第２表示部と、を含み、前記光偏向部は、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１偏光を回折する第１領域と、前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第２偏光を回折する第２領域と、を含み、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折し、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することが好ましい。
【００７２】
上記構成によれば、画像表示部の第１表示部は、映像光を第１偏光として出射する。画像表示部の第２表示部は、映像光を第１偏光とは異なる第２偏光として出射する。左フレーム画像及び右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、光偏向部の第１領域は、第１偏光を回折し、光偏向部の第２領域は、第２偏光を回折する。左フレーム画像及び右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、光偏向部の第１領域は、第２偏光を回折し、光偏向部の第２領域は、第１偏光を回折する。この結果、左フレーム画像の映像光は、全体的に、左眼へ入射し、右フレーム画像の映像光は、全体的に、右眼へ入射する。画像表示部に表示されたフレーム画像の映像光は、全体的に左眼又は右眼へ適切に案内されるので、視聴者は、高い輝度の画像を享受することができる。
【００７３】
上記構成において、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させることが好ましい。
【００７４】
上記構成によれば、左フレーム画像及び右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、第１領域は、第２偏光を回折することなく透過させ、第２領域は、第１偏光を回折することなく透過させる。左フレーム画像及び右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、第１領域は、第１偏光を回折することなく透過させ、第２領域は、第２偏光を回折することなく透過させる。この結果、左フレーム画像の映像光は、左眼へ入射し、右フレーム画像の映像光は、右眼へ入射する。画像表示部に表示されたフレーム画像の映像光は、全体的に左眼又は右眼へ適切に案内されるので、視聴者は、高い輝度の画像を享受することができる。
【００７５】
上記構成において、前記第２表示部は、前記第１偏光の偏光方向を回転させ、前記第２偏光を生成する偏光回転部を含むことが好ましい。
【００７６】
上記構成によれば、第２表示部の偏光回転部は、第１偏光の偏光方向を回転させるので、第２偏光が生成される。この結果、第２表示部は、第２偏光の映像光を適切に出射することができる。
【００７７】
上記構成において、前記偏光回転部は、前記第１偏光から前記第２偏光を生成する複数の偏光回転要素を含み、該偏光回転要素は、水平方向に離散的に整列されることが好ましい。
【００７８】
上記構成によれば、偏光回転部は、第１偏光から第２偏光を生成する複数の偏光回転要素を含む。偏光回転要素は、水平方向に離散的に整列されるので、第２表示部は、水平方向に離散的に整列された第２偏光の映像光を出射することができる。
【００７９】
上記構成において、前記偏光回転要素間の間隔は一定であることが好ましい。
【００８０】
上記構成によれば、偏光回転要素間の間隔は一定であるので、第２偏光の映像光の間隔は一定となる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
上述の実施形態の原理は、左フレーム画像及び右フレーム画像の表示タイミングに同期して、視差バリアの偏光特性を変化させる。この結果、左フレーム画像及び右フレーム画像の映像光は、左眼及び右眼に効率的に到達する。左フレーム画像及び右フレーム画像の切替は、空間的ではなく、時間的に達成される。したがって、高い輝度の映像が表示されることとなる。したがって、上述の実施形態の原理は、視差バリア方式で立体映像を表示する表示装置に好適に適用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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